Imaging Mass Spectrometry of Liver Regeneration

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K10571
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 井口 公太 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (40771118)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池川 雅哉 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60381943) ; 波多野 悦朗 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (80359801) ; 上本 伸二 京都大学, 医学研究科, 教授 (40252449)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 代謝物フラックス解析 / 肝再生 / 肝不全

Outline of Annual Research Achievements

平成28年度において、肝臓代謝物質の定量・イメージング質量分析（IMS）において、Heat stabilizer（HS）による酵素失活による代謝物の安定化が有用であり、かつアデノシン三リン酸（ATP）を含めた代謝物群は凍結臓器ではなく生臓器に対するHSの方が安定的にin vivoに近い情報を抽出出来ることを明らかとした。
平成29年度においては、ラット転移性肝癌モデルにおける癌組織の代謝物の網羅的定量を実施した。本モデルではHSを採用することにより、安定同位体を利用した代謝物フラックス解析を実施することが可能であり、癌特異的なエネルギー代謝経路をvivoモデルで明らかにした。また癌組織内部での代謝物分布のheterogeneityをIMSにて可視化した。
平成30年度において、肝再生と肝不全の病態を適切に比較出来る動物モデルにつき検討した。ヒトに類似した黄疸や出血傾向を認めるモデルとして、当初マウスを利用して研究を行った。しかしマウス90%肝切除モデルは術後12時間以内に全例死亡した。実際に肝障害や黄疸を来す前に低血糖を来して死亡している可能性が高かったことから、glucoseを補充したモデルで引き続き検討したが、結果的には術後24時間以内に全例死亡した。そこでマウスからラットへ動物変更を行った。ラット90%肝切除モデルはglucoseを補った場合には半数が1週間生存、途中黄疸と出血傾向を示した。よってラット70%肝切除モデル（肝再生モデル）と90%肝切除モデル（肝不全モデル）の比較を行うこととした。経時的に組織学的評価を行うと肝再生モデルは術後24時間に著明な脂肪沈着を認めるのに対して、肝不全モデルでは認めなかった。本点に着目し、術後24時間にてグルコースあるいは脂質を安定同位体として投与した際にどのように肝内で利用されているかを現在解析中である。